玻璃幕墻是一種美觀(guān)新穎的建筑外墻圍護形式，是現代建筑的顯著(zhù)特征，在世界范圍內得到了越來(lái)越廣泛的應用。據統計，建筑耗能已達全社會(huì )能源消費量的27.6%，而建筑能耗的50%與門(mén)窗幕墻有關(guān)。本文將針對近年來(lái)國內外出現的一些對節能環(huán)保具有重要意義的新型材料以及幕墻技術(shù)進(jìn)行探討。

　　1 幕墻節能材料選用

　　1.1 玻璃選用

　　對于建筑物外窗及玻璃幕墻來(lái)說(shuō)，由于玻璃的面積占據立面的絕大部分，可以參與熱交換的面積較大，因此玻璃是窗、幕墻節能的關(guān)鍵。

　　近年來(lái)，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，出現了以下有利于節能的新型玻璃。

　　1.1.1 陽(yáng)光輻射控制玻璃

　　這類(lèi)技術(shù)通過(guò)改變玻璃的光學(xué)特性來(lái)實(shí)現對太陽(yáng)能輻射的選擇性屏蔽從而達到環(huán)保節能效果。

　　a.光譜選擇透過(guò)性玻璃

　　該種技術(shù)實(shí)際上是Low-E玻璃、熱反射玻璃等技術(shù)的延伸。簡(jiǎn)單的講，它就是通過(guò)在玻璃表面覆蓋一層或幾層特殊材料涂層，使得玻璃對不同波長(cháng)的太陽(yáng)輻射或者熱輻射具有不同的透過(guò)率。采用該技術(shù)可以使得太陽(yáng)輻射中的可見(jiàn)光成分最大量的通過(guò)，同時(shí)阻擋具有較高熱量的紫外線(xiàn)或者紅外線(xiàn)成分，從而最大限度的利用自然光照亮室內，又把輻射的熱能阻擋在室外（或者室內），于是從采光和制冷（或者采暖）兩方面同時(shí)起到了節能效果。也可以使用它相反的特性，阻擋可見(jiàn)光，透過(guò)熱量，從而適用于高緯度地區以消除進(jìn)入室內的眩光，同時(shí)充分利用太陽(yáng)輻射熱來(lái)加熱室內空氣。

　　b.透過(guò)率可調玻璃

　　該種玻璃隨環(huán)境改變自身的透過(guò)特性，可以實(shí)現對太陽(yáng)輻射能量的有效控制，從而滿(mǎn)足節能要求。根據玻璃特性改變的機理不同，這種可調玻璃又可分為熱致變色玻璃、光致變色玻璃和電致變色玻璃。熱致變色就是玻璃隨著(zhù)溫度升高而透過(guò)率降低，光致變色就是破璃隨光強增大而透過(guò)率降低，電致變色則是當有電流通過(guò)的時(shí)候玻璃透過(guò)率降低，以上過(guò)程都是可逆的。這其中，光致變色玻璃和電致變色玻璃尤為引起幕墻行業(yè)人士的關(guān)注，尤其是電致變色玻璃由于可以人為控制其改變的過(guò)程和程度，己經(jīng)在幕墻工程上得到實(shí)驗性的應用。目前，光致變色玻璃的可見(jiàn)光透過(guò)率可以在75%-25%的范圍內變化，太陽(yáng)輻射能透過(guò)率的變動(dòng)范圍是53%-23%，而電致變色玻璃可以在5分鐘內實(shí)現可見(jiàn)光透過(guò)率67%-10%，太陽(yáng)輻射能透過(guò)率 66%-10%的變化。

　　1.1.2 隔熱玻璃

　　近年來(lái)，在中空玻璃技術(shù)的基礎上，一些新型的隔熱玻璃不斷出現，主要有：

　　a.惰性氣體隔熱玻璃

　　通過(guò)在中空玻璃的空腔內無(wú)人惰性氣體，可以得到更高隔熱性能的玻璃。目前國外已經(jīng)出現了充氯氣的4mm-8mm-4mm-8mm-4mm 三層中空玻璃，結合Low-E技術(shù)，它的傳熱系數可以達到0.7W/（m2·K）。

　　b.氣凝膠隔熱玻璃

　　氣凝膠是一種多孔性的硅酸鹽凝膠，95%（體積比）為空氣。由于它內部的氣泡十分細�。ㄐ∮�20mm），所以具有良好的隔熱性能，同時(shí)又不會(huì )阻擋、折射光線(xiàn)（顆粒遠小于可見(jiàn)光波長(cháng)），具有均勻透光的外觀(guān)。把這種氣凝膠注入中空玻璃的空腔，可以得到傳熱系數小于0.7W/m2.K的隔熱玻璃組件。該種氣凝膠物質(zhì)長(cháng)時(shí)間使用后的沉降現象是目前限制它大范圍商業(yè)應用的主要因素。

　　c.真空隔熱玻璃

　　通過(guò)把中空玻璃空腔里的空氣抽走，消除掉空腔內部的對流和傳導傳熱，可以獲得更好的隔熱效果。這種玻璃的空腔很窄，一般為0.5-2.0mm，兩層玻璃之間用一些均勻分布的支柱分開(kāi)。通過(guò)附加Low-E涂層改善輻射特性，真空隔熱玻璃的傳熱系數己達到0.5/m2·K。這種隔熱玻璃相對于其他的隔熱玻璃而言，具有厚度大、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，但生產(chǎn)工藝較為復雜，中間小立柱的存在也影響了它的外觀(guān)，在一定程度上限制了它在幕墻、門(mén)窗七的應用。

　　1.2 鋁合金型材選用

　　不同材料的窗框對外窗（含玻璃幕墻、采光頂）的傳熱系數影響較大，不容忽視，塑料窗框、木窗框等因材料本身的傳熱系數較小，對外窗的傳熱系數影響不大，鋁合金窗框，鋼窗框等材料本身的導熱系數很大，形成的熱橋對外窗的傳熱系數影響較大，必須采用斷橋處理。

　　鋁合金斷橋處理做法有很多種，材料也不同，如聚酷膠（PA）斷熱條，聚氨酷（PU）等，對保溫性能要求高的外窗（含玻璃幕墻、采光頂）應選擇斷橋效果好的鋁型材。

　　2 幕墻節能體系的選用

　　2.1 雙層幕墻技術(shù)

　　以節能環(huán)保為目的，近年來(lái)幕墻行業(yè)在開(kāi)發(fā)新型幕墻結構方面進(jìn)行了很多有益探索，取得了一些成果。這其中雙層幕墻技術(shù)尤其引人注意。其節能原理是，循環(huán)幕墻由雙層玻幕或一層玻幕及一層普通開(kāi)窗墻體組成，內外兩層均上下設置通風(fēng)口，夏季時(shí)打開(kāi)外層上下通風(fēng)口，在陽(yáng)光的照射下，中間空氣層溫度升高而自然上浮，形成自下而上的空氣流，由于煙囪效應帶走通道的熱量，降低內層表面溫度。冬季時(shí)，關(guān)閉外層通風(fēng)口，打開(kāi)內層通風(fēng)口，夾層中的空氣在陽(yáng)光的照射下溫度升高，形成一個(gè)小溫室有效提高內層玻璃及空氣溫度，氣體自然上浮，與室內形成微量氣體循環(huán)，提高室內溫度，減少熱負荷的需求。這種雙層玻璃幕墻與傳統的單層玻璃幕墻相比，采暖時(shí)可以節約能據42%-52%，制冷時(shí)可以節約能源38%-60%。

　　2.2 節能百頁(yè)技術(shù)

　　節能百頁(yè)是對傳統百葉遮陽(yáng)的綜合改進(jìn)。由于太陽(yáng)直射對建筑的冷熱負荷有直接影響，冬季的陽(yáng)光進(jìn)入室內，夏季遮陽(yáng)能有效地控制負荷總值。但傳統建筑中的百葉或掛于室內，難以高效控制己人室內的熱量；或懸于室外，不能形成循環(huán)通風(fēng)道，或多或少地對建筑節能有一定的負面影響。中掛百葉是幕墻改革的一個(gè)較好方案，這種百葉幕墻解決了適時(shí)調節百葉的角度，以最佳狀態(tài)達到節能的目的。

　　3 幕墻節能新技術(shù)

　　太陽(yáng)能作為一種隨處可見(jiàn)的能源，它的潛在利用價(jià)值可以說(shuō)是無(wú)限的。據研究，地球上每平方米的土地上每年獲得的太陽(yáng)光能平均為1000kW時(shí)。如何有效的把太陽(yáng)能無(wú)污染的轉化成可利用的能源，成為近幾十年來(lái)世界范圍內科技工作者努力研究的重要課題。前面所提到的雙層幕墻正是合理利用太陽(yáng)能的一種嘗試。目前幕墻領(lǐng)域成功利用太陽(yáng)能的技術(shù)是太陽(yáng)光變向照明技術(shù)和光電幕墻技術(shù)。

　　3.1 太陽(yáng)光變向照明技術(shù)

　　它取代了傳統的遮陽(yáng)機構，利用幕墻上的光線(xiàn)反射裝置把室外的日光反射到室內的天花板上，再由天花板反射到工作或者生活區域，為人們提供照明。這樣的光照條件比傳統的以“光柱”形式進(jìn)入室內的太陽(yáng)光更為柔和、均勻，消除了由直接入射的強烈陽(yáng)光在電腦或者電視屏幕上造成的眩光，并改善了日光在整個(gè)房間甚至建筑物的分布，可以深入到各個(gè)邊角區域，減少照明費用。

　　3.2 光電幕墻

　　光電幕墻是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一身的新型建筑幕墻。這種幕墻集合了太陽(yáng)能光電技術(shù)與幕墻技術(shù)，是一種新型的功能性建筑幕墻。它利用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，把以前被當作有害因素而屏蔽掉的太陽(yáng)光，轉化為能被人們利用的電能。光電幕墻另外的重大意義還體現在它把太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)集成到建筑幕墻產(chǎn)品中，不占用專(zhuān)門(mén)的土地，而且太陽(yáng)能光電板也可以替代傳統的玻璃等幕墻面板材料，無(wú)需重復投資。

　　長(cháng)期以來(lái)，人們總是認為幕墻建筑不節能，但是我們的分析中可以看到，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，幕墻節能材料和節能系統的不斷完善，玻璃幕墻也可以做出很節能的建筑物。幕墻節能，并不是人們想象存在技術(shù)上的問(wèn)題，更多的是我們對它的重新認識與合理運用的問(wèn)題。隨著(zhù)國家的各項節能政策法規的深入貫徹，相信節能幕墻產(chǎn)品的應用將得到更大的推廣。